KR101287765B1 - 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화상에 나타나는 부분 어두움 불량을 개선할 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널; 다수의 램프; 상기 램프들이 내부 공간에 배치되고 상기 내부 공간면에 반사 시트가 부착된 버텀 커버; 상기 램프들의 위에 배치되는 광학 부재; 및 상기 버텀 커버 내에서 상기 램프들과 상기 광학 부재를 지지하는 적어도 하나의 램프 가이드를 가지며 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고, 상기 램프 가이드는 버텀 커버에 체결되는 체결부, 상기 램프들 각각을 상기 버텀 커버 내에서 소정 높이로 지지하는 다수의 홀더부들, 상기 광학 부재를 아래에서 지지하는 적어도 하나의 제1 지지부, 및 상기 홀더부들과 상기 제1 지지부가 전면에 형성되고 상기 체결부가 배면에 형성된 제2 지지부를 가지며, 상기 반사 시트가 부착된 버텀 커버에는 상기 제2 지지부가 삽입되는 홈이 형성된다.

Description

백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1은 램프 가이드가 사용된 종래의 백라이트 유닛을 간략하게 나타내는 단면도.
도 2는 램프가 장착된 종래 램프 가이드와 반사 시트의 사시도.
도 3은 종래 백라이트 유닛의 암부 현상을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 이용한 액정표시장치를 나타내는 단면도.
도 5는 램프가 장착된 본 발명의 실시 예에 따른 램프 가이드와 반사 시트의 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
2, 52 : 버텀 커버 3, 53 : 홀
4, 54 : 반사 시트 6, 56 : 램프 가이드
8, 58 : 램프 10, 60 : 확산판
12, 62 : 광학 시트 70 : 액정표시패널
72 : 홈
본 발명은 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 화상에 나타나는 부분 어두움 불량을 개선할 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트(Backlight)와 같은 별도의 광원이 필요하다.
백라이트 유닛(Backlight unit)에는 광원의 위치에 따라 직하형 방식과 에지(edge)형 방식 등이 있다. 에지형 방식은 액정표시장치의 가장자리에 광원을 설치하고, 그 광원으로부터 입사되는 광을 도광판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널 전체의 면으로 입사될 수 있도록 확산시킴과 아울러 액정표시패널로 집광될 수 있도록 한다. 직하형 방식은 액정표시패널의 아래에 다수의 광원을 배치하고, 그 광원들로부터 입사되는 광을 확산판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널 전체의 면으로 직접 조광함과 아울러 액정표시패널로 집광될 수 있도록 한다.
최근에는 에지형 방식에 비하여 휘도, 광균일도, 색순도가 높은 직하형 방식의 백라이트가 LCD TV를 중심으로 더 많이 이용되고 있다.
직하형 방식의 백라이트 유닛에 사용되는 램프의 종류에는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp : "CCFL"), 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lanp : "EEFL"), 발광 다이오드(Light Emitting Diode : "LED") 등이 있다.
이 중에서, 냉음극 형광램프와 외부전극 형광램프는 액정표시장치가 대화면화되면서 화면 크기에 비례하여 램프의 길이가 길어지고 있다. 그런데, 이 냉음극 형광램프와 외부전극 형광램프는 직경이 아주 가는 원기둥 형태로 제작되기 때문에, 그 길이가 길어짐에 따라 자중에 의한 처짐 현상이 발생한다.
또한, 액정표시장치의 대화면화에 따라, 램프로부터 조사된 광이 액정표시패널 전면에 골고루 확산될 수 있도록 램프 위에 배치되는 확산판과, 확산판으로부터 출사된 광을 액정표시패널로 집광하는 등의 역할을 하는 광학 시트들의 면적도 증가하기 때문에 램프와 같은 처짐 현상이 발생하게 된다.
부분적으로 처짐 현상이 발생하는 램프들과 확산판 및 광학 시트들에 의해 백라이트 유닛은 불균일한 휘도 분포와 광학 특성을 가지는 광을 액정표시패널에 조사하게 되고, 이로 인해 표시 화질이 저하되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 종래의 백라이트 유닛은 처짐 현상이 발생하는 부분 에 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 램프 가이드(Lamp guide)를 배치한다.
도 1은 램프 가이드가 사용된 종래의 백라이트 유닛을 간략하게 나타내는 단면도이고, 도 2는 램프가 장착된 램프 가이드와 반사 시트를 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 백라이트 유닛은 버텀 커버(2), 반사 시트(4), 램프 가이드(6), 다수의 램프들(8) 및 확산판(10)과 다수의 광학 시트들(12)로 이루어진 광학 부재를 포함한다.
버텀 커버(2)는 다수의 램프들(8)이 내부 공간에 수납되는 용기 구조로 제작되고, 그 내부 공간면에는 반사 시트(4)가 형성된다.
램프들(8)은 상술한 바와 같이 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 등 원기둥 형태의 램프로 구성되어 광을 발생하며, 램프들(8)로부터 발생된 광은 반사 시트(4)에 의해 모두 확산판(10) 쪽으로 조사된다.
확산판(10)은 다수의 비드들(beads)을 포함하고, 그 비드들을 이용하여 광을 산란시킨다.
광학 시트들(12)은 1매 이상의 확산 시트와 1매 이상의 프리즘 시트를 포함하여 확산판(10)으로부터 입사되는 광을 액정표시패널 전체에 균일하게 조사하고, 표시면에 대하여 수직인 방향으로 광의 진행경로를 꺾어 표시면 전면으로 광을 집광하는 역할을 한다.
램프 가이드(6)는 2개 이상의 램프를 고정할 수 있도록 형성되며, 홀더부(6a), 제1 지지부(6b), 제2 지지부(6c) 및 체결부(6d)를 포함한다.
홀더부(6a)는 램프(8)의 둥근 부분을 감싸는 형태로 형성되고, 램프가 삽입 될 수 있도록 개구부를 가진다.
제1 지지부(6b)는 램프 가이드(6)에 적어도 하나가 형성되고, 확산판(10)에 닿는 면적이 최소화될 수 있도록 원뿔 형태로 제작된다.
제2 지지부(6c)는 반사 시트(4)가 형성된 버텀 커버(2)의 내부 공간면에 램프 가이드(6)가 지지될 수 있도록 받침대 형태로 형성된다. 홀더부(6a)와 제1 지지부(6b)는 이 제2 지지부(6c) 상에 각각 형성된다. 홀더부(6a)가 서로 다른 램프(8)를 고정시킬 수 있도록 2개 이상 형성되기 때문에, 제2 지지부(6c)는 램프(8)의 길이 방향과 수직 방향으로 길게 형성된다.
체결부(6d)는 버텀 커버(2)과 반사 시트(4)를 관통하는 홀(3)에 삽입되어 램프 가이드(6)가 버텀 커버(2) 및 반사 시트(4)에 체결될 수 있도록 형성된다.
이와 같은 종래의 백라이트 유닛은 램프 가이드(6)를 사용함으로써 램프(8)의 처짐 현상과, 확산판(10) 및 광학 시트들(12)과 같은 광학 부재의 처짐 현상을 해결할 수 있다.
하지만, 액정표시장치가 박형화로 발전함에 따라 백라이트 유닛의 두께가 줄어들고 액정표시패널과 램프 사이의 간격이 좁아져, 도 3과 같이 램프 가이드(6)가 암부(Dark part)(A)로 나타난다. 특히 도 2에 도시된 바와 같이 반사 시트(4)와 그 두께(T1)만큼 단차를 이루며 램프(8)의 길이 방향과 수직으로 길게 형성되는 제2 지지부(6c)가 암부의 요인이 되고 있다.
이러한 암부(A)는 화면 구동시 화상이 부분적으로 어둡게 나타나는 문제가 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 화상에 나타나는 부분 어두움 불량을 개선할 수 있는 램프 가이드를 구비하는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다수의 램프; 상기 램프들이 내부 공간에 배치되고 상기 내부 공간면에 반사 시트가 부착된 버텀 커버; 상기 램프들의 위에 배치되는 광학 부재; 및 상기 버텀 커버에 체결되는 체결부, 상기 램프들 각각을 상기 버텀 커버 내에서 소정 높이로 지지하는 다수의 홀더부들, 상기 광학 부재를 아래에서 지지하는 적어도 하나의 제1 지지부, 및 상기 홀더부들과 상기 제1 지지부가 전면에 형성되고 상기 체결부가 배면에 형성된 제2 지지부를 가지는 적어도 하나의 램프 가이드를 구비하고, 상기 반사 시트가 부착된 버텀 커버에는 상기 제2 지지부가 삽입되는 홈이 형성된다.
상기 제2 지지부의 전면과 상기 반사 시트의 표면은 동일 평면 상에 위치한다.
상기 제2 지지부의 배면 및 측면은 상기 홈 내부의 반사 시트에 맞닿는다.
상기 제1 지지부는 위로 갈수록 폭이 좁다.
상기 체결부는 클램프 부재로 형성되고, 상기 반사 시트가 부착된 버텀 커버 는 상기 클램프 부재가 삽입 가능한 홀을 구비한다.
상기 홀은 상기 홈 내부에 형성된다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널; 다수의 램프; 상기 램프들이 내부 공간에 배치되고 상기 내부 공간면에 반사 시트가 부착된 버텀 커버; 상기 램프들의 위에 배치되는 광학 부재; 및 상기 버텀 커버 내에서 상기 램프들과 상기 광학 부재를 지지하는 적어도 하나의 램프 가이드를 가지며 상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고, 상기 램프 가이드는 버텀 커버에 체결되는 체결부, 상기 램프들 각각을 상기 버텀 커버 내에서 소정 높이로 지지하는 다수의 홀더부들, 상기 광학 부재를 아래에서 지지하는 적어도 하나의 제1 지지부, 및 상기 홀더부들과 상기 제1 지지부가 전면에 형성되고 상기 체결부가 배면에 형성된 제2 지지부를 가지며, 상기 반사 시트가 부착된 버텀 커버에는 상기 제2 지지부가 삽입되는 홈이 형성된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 이용한 액정표시장치를 나타내는 단면도이고, 도 5는 램프가 장착된 램프 가이드와 반사 시트를 나타내는 사시도이다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정표시 패널(70)과 액정표시패널(70)에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다.
액정표시패널(70)은 상부 유리 기판과 하부 유리 기판 사이에 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열되어 형성된다. 하부 유리 기판 상에는 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 교차되게 배열되고 그 교차부마다 박막 트랜지스터(Thin Film Transister)가 형성된다. TFT는 게이트 라인으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터를 액정 셀에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트 전극은 게이트 라인에 접속되며, 소스 전극은 데이터 라인에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인 전극은 액정 셀의 화소 전극에 접속된다. 또한, 액정표시패널(70)의 하부 유리기판 상에는 액정 셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor)가 형성된다. 스토리지 캐패시터는 액정 셀과 전단 게이트 라인 사이에 형성될 수도 있으며, 액정 셀과 별도의 공통 라인 사이에 형성될 수도 있다. 액정표시패널(70)의 상부 유리 기판에는 컬러 필터, 공통 전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 상부 유리 기판과 하부 유리 기판 각각에는 선편광을 필터링하기 위한 편광판 및 액정 분자의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정 분자들은 상부 유리 기판의 공통 전극과 하부 유리 기판의 화소 전극 사이의 전계에 따라 구동되어 편광판을 통해 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 변조한다. 이러한 액정표시패널(70)에는 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 통해 게이트 드라이브 집적회로들과 데이터 드라이브 집적회로들이 전기적으로 접속되어 게이트 라인과 데이터 라인에 신호를 공급하게 된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 백라이트 유닛은 버텀 커버(52), 반사 시트(54), 적어도 하나의 램프 가이드(56), 다수의 램프들(58) 및 확산판(60)과 다수의 광학 시트들(62)로 이루어진 광학 부재를 포함한다.
버텀 커버(52)는 다수의 램프들(58)이 내부 공간에 수납되는 용기 구조로 제작되고, 그 내부 공간면에는 반사 시트(54)가 양면 테이프 등을 통하여 부착된다. 버텀 커버(52)와 반사 시트(54)의 저면에는 단차를 통해 적어도 하나의 홈(72)이 형성된다.
램프들(58)은 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 등 방전관 형태의 램프로 구성되어 광을 발생하며, 램프들(58)로부터 발생된 광은 반사 시트(54)에 의해 모두 확산판(60) 쪽으로 조사된다.
확산판(60)은 다수의 비드들(beads)을 포함하고, 그 비드들을 이용하여 광을 산란시킨다.
광학 시트들(62)은 1매 이상의 확산 시트와 1매 이상의 프리즘 시트를 포함하여 확산판(60)으로부터 입사되는 광을 액정표시패널 전체에 균일하게 조사하고, 표시면에 대하여 수직인 방향으로 광의 진행경로를 꺾어 표시면 전면으로 광을 집광하는 역할을 한다.
램프 가이드(56)는 플라스틱 재질로 몰드 성형되어 적어도 하나 이상의 램프(58)를 고정할 수 있도록 형성된다. 램프 가이드(56)는 홀더부(56a), 제1 지지부(56b), 제2 지지부(56c) 및 체결부(56d)를 포함한다.
제2 지지부(56c)는 버텀 커버(52)와 반사 시트(54)에 단차를 통해 형성된 홈(72) 내부에 전면이 노출되도록 삽입된다. 즉, 제2 지지부(56c)의 배면 및 측면은 홈(72) 내부의 반사 시트(54) 표면과 맞닿게 된다. 이때, 제2 지지부(56c)의 전면과 홈(72) 외부의 반사 시트(54) 표면은 동일 평면 상에 위치하며 수평을 이룬다. 이를 위해, 버텀 커버(54)와 반사 시트(54)에 형성된 홈(72)의 깊이는 제2 지지부(56c)의 두께(T2)와 동일하게 형성한다. 도 2에 도시된 종래의 백라이트 유닛에서는 제2 지지부(6c)가 반사 시트(4) 상에 그 두께(T1)만큼 돌출되었기 때문에, LED(8)로부터 발생된 광이 반사 시트(4)를 통해 균일하게 반사되지 못함으로써 암부를 발생시켰다. 하지만, 도 4 및 도 5에 도시된 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서는 제2 지지부(56c)가 그 두께(T2)만큼 반사 시트(54)에 삽입되기 때문에, 제2 지지부(56c)의 전면과 반사 시트(54)의 표면이 동일 평면 상에 위치하여 단차가 없어짐으로써 LED(58)로부터 발생된 광이 반사 시트(54)를 통해 균일하게 반사되어 화면에 암부를 최소화시킨다. 이로 인해, 종래의 액정표시장치에서 화면 구동시 화상에 발생했던 국부적인 암부 발생이 감소한다.
제2 지지부(56c)의 전면 상에는 홀더부(56a) 및 제2 지지부(56b)가 형성되고, 배면에는 체결부(56d)가 형성된다.
홀더부(56a)는 램프(58)의 둥근 부분을 감싸는 형태로 형성되고, 램프(58)가 삽입될 수 있도록 개구부를 가진다.
제1 지지부(56b)는 램프 가이드(56)마다 적어도 하나가 형성되고, 확산판(60)에 닿는 면적이 최소화될 수 있도록 원뿔 형태로 제작된다.
체결부(56d)는 버텀 커버(52)에 체결되는 부분으로써, 이를 위해 클램 프(Clamp) 형태를 가지며, 버텀 커버(52)와 반사 시트(54)는 이 체결부(56d)가 삽입될 수 있는 홀(53)을 가진다. 클램프의 형태는 다양하게 형성될 수 있으며, 도 4에 도시된 체결부(56d)는 후크(Hook) 형태로써, 버텀 커버(52) 및 반사 시트(54), 또는 버텀 커버(52)에 후크가 삽입될 수 있는 고정홀(53a)이 더 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 반사 시트와 버텀 커버의 저면에 램프 가이드의 제2 지지부 전면과 반사 시트의 표면이 동일 평면 상에 위치하여 단차가 발생하지 않도록 제2 지지부의 배면 및 측면이 삽입되는 홀을 형성한다. 이로 인해, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 액정표시장치가 대형화됨에 따라 발생하는 램프와 광학 부재의 처짐 현상을 해결함과 아울러, 램프를 통해 발생된 광이 반사 시트를 통해 광학 부재 쪽으로 고르게 반사될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 상기와 같은 백라이트 유닛을 이용함으로써 백라이트 유닛으로부터 균일한 휘도의 광을 액정표시패널로 공급받아 화면 구동시 제2 지지부로 인해 화상에 국부적으로 암부가 발생했던 문제를 해결할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 다수의 램프;
    상기 램프들이 내부 공간에 배치되고 상기 내부 공간면에 반사 시트가 부착된 버텀 커버;
    상기 램프들의 위에 배치되는 광학 부재; 및
    상기 버텀 커버에 체결되는 체결부, 상기 램프들 각각을 상기 버텀 커버 내에서 지지하는 다수의 홀더부들, 상기 광학 부재를 아래에서 지지하는 적어도 하나의 제1 지지부, 및 상기 홀더부들과 상기 제1 지지부가 전면에 형성되고 상기 체결부가 배면에 형성된 제2 지지부를 가지는 적어도 하나의 램프 가이드를 구비하고,
    상기 버텀 커버는 상면에 제1 홈을 가지고,
    상기 반사 시트는 상면에 제2 홈을 가지고,
    상기 반사 시트는 배면에 상기 버텀 커버의 상기 제1 홈에 대응되는 돌출 면을 가지고,
    상기 돌출 면은 상기 제1 홈에 안착되고
    상기 제2 지지부의 배면 및 측면은 상기 반사 시트의 상기 제2 홈에 맞닿아 안착되며,
    상기 제2 지지부의 두께는 상기 반사 시트의 상기 제2 홈의 깊이와 동일한
    것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부는 위로 갈수록 폭이 좁은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결부는 클램프 부재로 형성되고,
    상기 반사 시트 및 상기 버텀 커버 각각은 상기 클램프 부재가 삽입 가능한 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 삭제
  7. 액정표시패널;
    다수의 램프; 상기 램프들이 내부 공간에 배치되고 상기 내부 공간면에 반사 시트가 부착된 버텀 커버; 상기 램프들의 위에 배치되는 광학 부재; 및 상기 버텀 커버 내에서 상기 램프들과 상기 광학 부재를 지지하는 적어도 하나의 램프 가이드를 가지고,
    상기 액정표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고,
    상기 램프 가이드는 버텀 커버에 체결되는 체결부, 상기 램프들 각각을 상기 버텀 커버 내에서 지지하는 다수의 홀더부들, 상기 광학 부재를 아래에서 지지하는 적어도 하나의 제1 지지부, 상기 홀더부들과 상기 제1 지지부가 전면에 형성되고 상기 체결부가 배면에 형성된 제2 지지부를 가지고,
    상기 버텀 커버는 상면에 제1 홈을 가지고,
    상기 반사 시트는 상면에 제2 홈을 가지고,
    상기 반사 시트는 배면에 상기 버텀 커버의 상기 제1 홈에 대응되는 돌출 면을 가지고,
    상기 돌출 면은 상기 제1 홈에 안착되고
    상기 제2 지지부의 배면 및 측면은 상기 반사 시트의 상기 제2 홈에 맞닿아 안착되며,
    상기 제2 지지부의 두께는 상기 반사 시트의 상기 제2 홈의 깊이와 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 지지부는 위로 갈수록 폭이 좁은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 체결부는 클램프 부재로 형성되고,
    상기 반사 시트 및 상기 버텀 커버 각각은 상기 클램프 부재가 삽입 가능한 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006032358A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Samsung Electronics Co Ltd バックライト組立体用支持部材及びバックライト組立体、並びにこれを有する液晶表示装置
KR20060011057A (ko) * 2004-07-29 2006-02-03 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20060062546A (ko) * 2004-12-03 2006-06-12 삼성전자주식회사 액정 표시 장치

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